一种动态轴重式电子汽车衡方案

　　0引言

　　汽车衡是各种矿业、钢铁企业、港口部门广泛应用的称重器具。这些部门吞吐量大，称量任务重，所以快速高效是对所用汽车衡的基本要求。其次，造价便宜，维修和调整方便，构造简单等也是合理的要求。正是为了满足这种需要，动态汽车衡器在最近几年发展较快。但大多都是整车计量方式。假设汽车以10kln/11的速度通过汽车衡，如果要求汽车至少在称台面的时间为0.55，那么整车计量方式的动态汽车衡台面长度至少应为整车长度再加15m。这样的汽车衡当然是一个庞然大物，大大增加了工程造价和占地面积。所以动态汽车衡的发展方向应当是轴计重方式。当前应用中的汽车衡器多种多样，功能和原理也各不相同。但大多或者结构复杂，价格较贵;或者结构简单但存在计量缺陷，容易漏检。作者经过比较多种电子汽车衡和机械式汽车衡后，提出一种新式汽车衡方案。该方案结构简单，算法新颖，具有一定的实用价值。

　　1方案原理

　　以三轴汽车为例进行分析，由力学原理可知，汽车的总重量等于各个轮对的压力之和，即。如图1所示。

　　基于这个原理，设计了以下方案。

　　2方案说明

　　2.1硬件部分

　　硬件部分整体方案如图2所示。

　　图中的光电传感器是用来检测有无车辆通过汽车衡从而向单片机输出控制信号的。当没有车辆通过时，光源发射出的光投射到光电传感器上。光电传感器接受到光后，产生一个高电压信号Uk=l。Uk经过放大后传到非门电路上。由于非门电路的反向作用，输出一个低电压信号Uc=0。当单片机接受到Uc=O时，拒绝接受压力信号的输人。

　　当有车辆通过时，光源发出的光被隔断。光电传感器接受不到光，输出为低电压信号Uk=O。这时，非门电路输出为高电压信号Uc=1。单片机接受到这个高电压信号后，开始接受输入的压力信号。

　　当汽车的轮对通过汽车衡器梁时，压力传感器测量出相应的压力信号f1，f2,f3。压力信号是非常微弱的模拟电信号，所以要经过放大器放大。放大后的模拟信号经过A/D转换器转换成数字信号后传输到单片机。由于压力信号是连续的信号，所以单片机首先对其进行信号采样，然后经过滤波，再选出恰当的值作为车轴的压力。车轴的压力就等于f1，f2,f3和，即。把F的值依次保存到变量F1、F2、F3中。

　　当汽车通过后，光源发出的光又投射到光电传感器上。这时，光电传感器又输出高电压信号，非门输出低压信号。单片机接受到这个低压信号后，停止接受压力信号的输人，并把前面的F1、F2、F3进行求和。汽车的总重量就等于各个轮对的压力之和。把结果输出到屏幕和打印机。